(57)【要約】【課題】  例えば、地磁気センサを水平面上にて振るだけで、着磁によるオフセットを補正する地磁気センサの補正方法と、地磁気センサの補正を行う方位データ演算装置を使用して地磁気センサのオフセットの補正の操作を簡略化することができる携帯情報端末とを提供する。【解決手段】  ユーザが補正ボタンを押し（トリガーＯＮ）（ステップＳａ１）、地磁気測定を指示し（ステップＳａ２）、測定データを読み出し（ステップＳａ３）、ＲＡＭに格納する（ステップＳａ４）。所定の数のデータをＲＡＭに格納したかが判断され（ステップＳａ５）、０．１ｓｅｃ．毎に待ち（ステップＳａ６）、データの格納が完了するとオフセット推定が行われ（ステップＳａ７）、推定されたオフセット量が有効か否かを判断され（ステップＳａ８）、有効な場合オフセット量が更新される（ステップＳａ９）。【選択図】        図１３
2006047299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
前記地磁気センサの複数の測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、
算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項２】
三軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを有する携帯情報端末における前記地磁気センサのオフセットを測定する方法において、
前記地磁気センサにより二つの感度方向を含む面内の各測定点において測定された複数の測定データに基づいてオフセット計測値を推定するステップと、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出するステップと、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、
算出された前記標準偏差に基づいて、推定された前記オフセット計測値の有効性を判定するステップとを備えることを特徴とする前記地磁気センサのオフセットを測定する方法。
【請求項３】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
前記地磁気センサの測定データを所定時間毎に所定数読み出して前記第２の記憶手段に格納するステップと、
前記第２の記憶手段から前記測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、
算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、
前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項４】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサを回転させることにより前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
前記地磁気センサの測定データを読み出した後に所定の回転角だけ移動した後の測定データをも読み出すステップと、
読み出された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するステップと、
前記現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するステップと、
前記測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、
算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、
前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項５】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、傾きセンサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
前記地磁気センサの測定データおよび前記傾きセンサによる前記携帯情報端末の傾斜角データを読み出した後に所定時間だけ経過した後の測定データおよび傾斜角データをも読み出し、各測定データを共に読み出された傾斜角データによって修正するステップと、
読み出された傾斜角データによって修正された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するステップと、
前記現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するステップと、
前記測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、
算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、
前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項６】
前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効でないと判断された場合、ユーザにその旨を報知するステップを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの項に記載の地磁気センサの補正方法。
【請求項７】
ユーザに前記オフセット計測値が有効でない旨の報知がなされた後にユーザが前記オフセット計測値の補正を希望するかを問うステップと、
その後に前記オフセットの校正の処理を再び行うステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の地磁気センサの補正方法。
【請求項８】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの測定データを記憶する記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
所定の時間間隔で前記地磁気センサの測定データを読み出す第１のステップと、
ある時刻における現在の前記測定データと当該時刻の直前に前記記憶手段で記憶された過去の前記測定データとの座標上における距離が所定値以上であるか否かを判定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて、前記座標上における距離が所定値以上であると判定された場合、前記現在の測定データを前記記憶手段に記憶する第３のステップと、
前記第１から第３のステップを繰り返し、前記地磁気センサの測定データを前記記憶手段に蓄積する測定データ蓄積ステップと、
前記蓄積された測定データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記測定データに基づいて、オフセット計測値を推定するステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項９】
二軸の感度方向を有する地磁気センサと、傾きセンサと、前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを記憶する記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、
所定の時間間隔で前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを読み出す第１のステップと、
ある時刻における現在の前記傾斜角データと当該時刻の直前に前記記憶手段で記憶された過去の前記傾斜角データとの差分値が所定値以上である場合に、前記現在の傾斜角データと当該傾斜角データと同時に読み出した前記地磁気センサの測定データとを前記記憶手段に記憶する第２のステップと、
前記第１および第２のステップを繰り返し、前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを蓄積する測定データ蓄積ステップと、
前記蓄積した地磁気センサの測定データに基づいて、オフセット計測値を推定するステップと、
を備えることを特徴とする地磁気センサの補正方法。
【請求項１０】
前記測定データ蓄積ステップは、前記記憶手段に記憶されている前記地磁気センサの測定データの数が所定数に達した場合に蓄積を終了することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の地磁気センサの補正方法。
【請求項１１】
二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、
前記補正手段が、
前記地磁気センサの測定データを所定時間毎に所定数読み出して前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、
前記第２の記憶手段から前記測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、
前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、
前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、
を備え、
前記有効性判定手段が、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする方位データ演算装置。
【請求項１２】
二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサを回転させることにより前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、
前記補正手段が、
前記地磁気センサの測定データを読み出した後に所定の回転角だけ移動した後の測定データをも読み出すデータ読み出し手段と、
前記データ読み出し手段によって読み出された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正な測定データであるか否かを判断するデータ格納判定手段と、
前記データ格納判定手段によって現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、
前記データ格納手段によって該測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、
前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、
前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、
を備え、
前記有効性判定手段が、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする方位データ演算装置。
【請求項１３】
二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび傾きセンサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、
前記補正手段が、
前記地磁気センサの測定データおよび前記傾きセンサによる前記携帯情報端末の傾斜角データを読み出した後に所定時間だけ経過した後の測定データおよび傾斜角データをも読み出し、各測定データを共に読み出された傾斜角データによって修正するデータ読み出し手段と、
前記データ読み出し手段によって共に読み出された傾斜角データによって修正された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するデータ格納判定手段と、
前記データ格納判定手段によって現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、
前記データ格納手段によって該測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、
前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、
前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、
を備え、
前記有効性判定手段が、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする方位データ演算装置。
【請求項１４】
二軸の感度方向を有する地磁気センサを搭載した携帯情報端末であって、請求項１１から請求項１３のいずれかの項に記載の方位データ演算装置を備えたことを特徴とする携帯情報端末。
【請求項１５】
三軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、
前記地磁気センサにより二つの感度方向を含む面内の各測定点において測定された複数の測定データに基づいてオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、
前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、
算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
算出された前記標準偏差に基づいて、推定された前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段とを備えることを特徴とする方位データ演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地磁気センサのオフセットを補正する地磁気センサの補正方法、地磁気センサのオフセットを測定する方法、方位データ演算装置およびそれを用いた携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の地磁気センサは、携帯電話機（携帯情報端末）内部に搭載された場合、共に搭載されるスピーカや、着磁した電子部品の金属パッケージ等から漏れる磁場が存在するため、これらが発生する磁場をも検出してしまう。この結果、地磁気センサを搭載して地磁気を検出する携帯電話機においては、携帯電話機内部に存在する磁場に基づいて算出した方位が正確な方位を示さないことがあった。
【０００３】
例えば、互いに直交する二軸（Ｘ軸、Ｙ軸方向）に感度方向をもち、さらにそれぞれの方向での感度が互いに等しい地磁気センサを搭載した携帯電話機において、地磁気のベクトルがＸ軸となす角度をθとすると、Ｘ軸方向の地磁気センサの検出値ＶxおよびＹ軸方向の地磁気センサの検出値Ｖyは、携帯電話機内部に存在する磁場のために、（式1）および（式2）に示されるように、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の着磁量に相当するｍ、ｎがそれぞれ加算された状態の出力となる。
Ｖx＝Ｒ×ｃｏｓθ＋ｍ   ・・・（式1）
Ｖy＝Ｒ×ｓｉｎθ＋ｎ   ・・・（式2）
（但し、Ｒは比例定数）
【０００４】
つまり、地磁気の変動がない、すなわち一定の外部磁場が付与された状況において、ある固定された場所に配置した、着磁していない地磁気センサが一回転すると、地磁気センサの検出値は中心座標を（０，０）とする真円を描く。以下、地磁気センサの検出値によって描かれる円を方位円という。これに対し、着磁した地磁気センサが一回転すると、図２１に示すように、地磁気センサの検出値は、中心座標を（ｍ，ｎ）とする真円を描く。
この、方位円の中心座標を求めることにより、地磁気センサに着磁した着磁量を等価的に求め、地磁気センサの検出値から該中心座標値（補正値）を差し引く演算によって、該検出値を補正して方位を求める方法が用いられている。
【０００５】
具体的には、始めに中心座標値を求める。例えば、地磁気センサを水平に保ちつつ感度方向を含む面内で一回転し、全方位についてＸ軸方向およびＹ軸方向の地磁気センサにおいての検出値を求め、これらの検出値についての最大値および最小値を、それぞれ、Ｘmax、ＹmaxおよびＸmin、Ｙminとすると、中心座標（ｍ，ｎ）は以下のような式によって求められる。
ｍ＝（Ｘmax＋Ｘmin）／２  ・・・（式3）
ｎ＝（Ｙmax＋Ｙmin）／２  ・・・（式4）
また、地磁気センサを所定の位置Ａに移動させたときの検出値（Ｘ1，Ｙ1）と、そこから水平に保ちつつ１８０°反対の方向にある位置Ｄに移動させたときの出力値（Ｘ2，Ｙ2）とについて、これらの平均値として、中心座標（ｍ，ｎ）は以下のような式によって求められる。
ｍ＝（Ｘ1＋Ｘ2）／２  ・・・（式5）
ｎ＝（Ｙ1＋Ｙ2）／２  ・・・（式6）
次に、演算により中心座標値を差し引き、補正を行う。上述のようにして求められた中心座標（ｍ，ｎ）と、Ｘ軸方向の地磁気センサの検出値ＶxおよびＹ軸方向の地磁気センサの検出値Ｖyとにより、方位角度θを以下のような式によって求める。
｜Ｖy−ｎ｜＜｜Ｖx−ｍ｜，Ｖx−ｍ＞０  のとき、
θ＝ｔａｎ−１（（Ｖy−ｎ）／（Ｖx−ｍ）） ・・・（式7）
｜Ｖy−ｎ｜＞｜Ｖx−ｍ｜，Ｖｙ−ｎ＞０  のとき、
θ＝９０［ｄｅｇ］−ｔａｎ−１（（Ｖx−ｍ）／（Ｖy−ｎ）） ・・・（式8）
｜Ｖy−ｎ｜＜｜Ｖx−ｍ｜，Ｖx−ｍ＜０  のとき、
θ＝１８０［ｄｅｇ］−ｔａｎ−１（（Ｖy−ｎ）／（Ｖx−ｍ）） ・・・（式９）
｜Ｖy−ｎ｜＞｜Ｖx−ｍ｜，Ｖｙ−ｎ＜０  のとき、
θ＝２７０［ｄｅｇ］−ｔａｎ−１（（Ｖx−ｍ）／（Ｖy−ｎ）） ・・・（式10）
【０００６】
しかしながら、上述した従来の地磁気センサの補正方法においては、地磁気センサの着磁状態は常に変動するため、地磁気センサが着磁したと思われる度に、ユーザが、地磁気センサの検出値の最大値、最小値を求めるために携帯電話機を１周以上回転させる必要がある。特に携帯電話機を水平に保ちながら１周以上回転させるのが難しく、時には落下させる可能性もあり、また、落下させることがなくても、取得データに粗密が生じ、オフセットが精度よく求められないという問題があった。そのため、上述した従来の地磁気センサの補正方法は、携帯機器には不向きであるという問題もあった。
【０００７】
こうしたことに対応して、例えば、特許文献１には、磁界判定手段が、磁気センサによって検出された磁界の強さが所定の範囲外であるか否かを判断し、範囲外であることをもって、磁気センサが着磁したと判断し、測定時に磁気センサにバイアス磁界を印加するコイルを利用し、交番減衰磁界を与えることにより、該着磁した磁気センサを消磁する電子式方位計が記載されている。しかし、該公報に係る発明は、該電子式方位計の内部において、例えば、永久磁石のように、地磁気の方向に関係なく該電子式方位計の方向に対して一定方向の磁界を発生するものによる磁界を消磁することはできるが、例えば電子部品のリードといった、磁化や減磁が比較的容易にできる強磁性体である軟質磁性体が地磁気中にて該電子式方位計が移動することにより発生する誘導磁界を消磁することができないため、前述した問題を解決することはできない。
【０００８】
また、特許文献２には、地磁気センサより演算手段に入力される信号が所定の判定エリアから外れているか否かを判定することにより、回転させることなく、地磁気センサの着磁量が大きいことを認識してそれについての警告を行う方位検出装置が記載されている。
しかし、該公報に係る発明は、磁気センサの着磁量が大きいことを検出して警告する発明であり、出力の補正についての具体的な手法を開示していないため、前述した問題を解決することはできない。
【０００９】
また、特許文献３には、予め、前述した軟質磁性体が付近にない状態にて、所定の均一な磁界に対する磁気センサの検出値を一定値に調整し、次に、軟質磁性体が付近に存在する状況において、感度軸方向からの磁界があるときの検出値から補正係数を求めておき、これに基づく所定の計算式によって軟質磁性体のまわりに発生する誘導磁界を打ち消すことにより、前述した誘導磁界による出力を補正する磁気検出方法が記載されている。しかし、該公報に係る発明は、どのような場合に補正が必要になり、どのようなタイミングにて補正を行うかの具体的な手法を開示していないため、前述した問題を解決することはできない。
【００１０】
また、特許文献４には、地磁気よりも強い磁場を発生することができる磁場発生装置によって、調整用磁場を所定のシーケンスによって強さを変化させながら発生し、該シーケンスに応じて磁気センサのデータを取得するシーケンスによって調整データを取得して調整を行う、電子方位計の調整方法が記載されている。しかし、該公報に係る発明は、電子方位計とは別に、外部磁場を印加する磁場発生装置を必要とするという問題があった。
【特許文献１】特開平６−１７４４７２号公報
【特許文献２】特開平６−２４９６６３号公報
【特許文献３】特開平７−１５１８４２号公報
【特許文献４】特開２００２−４８５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えば、地磁気センサを水平面上にて振るだけで、着磁によるオフセットを補正する地磁気センサの補正方法と、地磁気センサの補正を行う方位データ演算装置を使用して地磁気センサのオフセットの補正の操作を簡略化することができる携帯情報端末とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明では、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、前記地磁気センサの複数の測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、オフセット推定ステップによって推定されたオフセット計測値を有効性判定ステップによって有効性を判定するため、絶えず適正なオフセット計測値を得ることが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、三軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを有する携帯情報端末における前記地磁気センサのオフセットを測定する方法であって、前記地磁気センサにより二つの感度方向を含む面内の各測定点において測定された複数の測定データに基づいてオフセット計測値を推定するステップと、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出するステップと、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、算出された前記標準偏差に基づいて、推定された前記オフセット計測値の有効性を判定するステップとを備えることを特徴とする。
この発明によれば、三軸の感度方向を有する地磁気センサにおいても、オフセット推定ステップによって推定されたオフセット計測値を有効性判定ステップによって有効性を判定するため、絶えず適正なオフセット計測値を得ることが可能となる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、前記地磁気センサの測定データを所定時間毎に所定数読み出して前記第２の記憶手段に格納するステップと、前記第２の記憶手段から前記測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、オフセット推定ステップによって推定されたオフセット計測値を有効性判定ステップによって有効性を判定し、該有効性が確認されると第１の記憶手段に格納されているオフセット計測値を更新するため、第１の記憶手段に、絶えず適正なオフセット計測値を格納することが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサを回転させることにより前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、前記地磁気センサの測定データを読み出した後に所定の回転角だけ移動した後の測定データをも読み出すステップと、読み出された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するステップと、前記現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するステップと、前記測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、現在の測定ポイントが一つ前の測定ポイントから地磁気センサの測定データによって構成される方位円近傍にて一定値以上の距離を移動した位置にある場合のみ測定データを取り込むため、携帯情報端末を振るスピードが均一でなくても測定データの分布を均一にすることが可能となる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、傾きセンサと、第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、前記地磁気センサの測定データおよび前記傾きセンサによる前記携帯情報端末の傾斜角データを読み出した後に所定時間だけ経過した後の測定データおよび傾斜角データをも読み出し、各測定データを共に読み出された傾斜角データによって修正するステップと、読み出された傾斜角データによって修正された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するステップと、前記現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するステップと、前記測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定ステップと、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出ステップと、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出するステップと、算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する有効性判定ステップと、前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するステップと、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、現在の測定ポイントにおいて、一つ前の測定ポイントに比して地磁気センサの検知出力または傾きセンサの検知出力のいずれかが規定の量だけ変化した場合のみ測定データを取り込むため、地磁気が地面に対して垂直に走っている場合以外は、測定データがいつになっても取り込まれない問題を回避することが可能となる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかの項に記載の地磁気センサの補正方法であって、前記有効性判定ステップにおいて前記オフセット計測値が有効でないと判断された場合、ユーザにその旨を報知するステップを有することを特徴とする。
この発明によれば、オフセット計測値が有効でない場合に、ユーザにその旨を報知するので、ユーザはオフセット計測値の推定が完了していないことを認識することが可能となる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の地磁気センサの補正方法であって、ユーザに前記オフセット計測値が有効でない旨の報知がなされた後にユーザが前記オフセット計測値の補正を希望するかを問うステップと、その後に前記オフセットの校正の処理を再び行うステップと、を有することを特徴とする。
この発明によれば、オフセット計測値が有効でないときに、ユーザが希望するかどうかを確認した上で、オフセットの校正の処理を再び行うように働きかけるので、オフセット計測値が有効になるまでオフセットの校正を行うことが可能となるとともに、ユーザの都合に合わせて選択できる。
【００１９】
請求項８に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの測定データを記憶する記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、所定の時間間隔で前記地磁気センサの測定データを読み出す第１のステップと、ある時刻における現在の前記測定データと当該時刻の直前に前記記憶手段で記憶された過去の前記測定データとの座標上における距離が所定値以上であるか否かを判定する第２のステップと、前記第２のステップにおいて、前記座標上における距離が所定値以上であると判定された場合、前記現在の測定データを前記記憶手段に記憶する第３のステップと、前記第１から第３のステップを繰り返し、前記地磁気センサの測定データを前記記憶手段に蓄積する測定データ蓄積ステップと、前記蓄積された測定データを前記記憶手段から読み出し、読み出した前記測定データに基づいて、オフセット計測値を推定するステップと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサと、傾きセンサと、前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを記憶する記憶手段と、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段とを搭載した携帯情報端末における地磁気センサの補正方法であって、所定の時間間隔で前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを読み出す第１のステップと、ある時刻における現在の前記傾斜角データと当該時刻の直前に前記記憶手段で記憶された過去の前記傾斜角データとの差分値が所定値以上である場合に、前記現在の傾斜角データと当該傾斜角データと同時に読み出した前記地磁気センサの測定データとを前記記憶手段に記憶する第２のステップと、前記第１および第２のステップを繰り返し、前記地磁気センサの測定データと前記傾きセンサの傾斜角データとを蓄積する測定データ蓄積ステップと、前記蓄積した地磁気センサの測定データに基づいて、オフセット計測値を推定するステップと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、請求項８または請求項９に記載の地磁気センサの補正方法であって、前記測定データ蓄積ステップは、前記記憶手段に記憶されている前記地磁気センサの測定データの数が所定数に達した場合に蓄積を終了することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、前記補正手段が、前記地磁気センサの測定データを所定時間毎に所定数読み出して前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、前記第２の記憶手段から前記測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、を備え、前記有効性判定手段が、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、オフセット推定ステップによって推定されたオフセット計測値を有効性判定ステップによって有効性を判定し、該有効性が確認されると第１の記憶手段に格納されているオフセット計測値を更新するため、第１の記憶手段に、絶えず適正なオフセット計測値を格納することが可能となる。
【００２３】
請求項１２に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサを回転させることにより前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、前記補正手段が、前記地磁気センサの測定データを読み出した後に所定の回転角だけ移動した後の測定データをも読み出すデータ読み出し手段と、前記データ読み出し手段によって読み出された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正な測定データであるか否かを判断するデータ格納判定手段と、前記データ格納判定手段によって現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、前記データ格納手段によって該測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、を備え、前記有効性判定手段が、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、現在の測定ポイントが一つ前の測定ポイントから地磁気センサの測定データによって構成される方位円近傍にて一定値以上の距離を移動した位置にある場合のみ測定データを取り込むため、携帯情報端末を振るスピードが均一でなくても測定データの分布を均一にすることが可能となる。
【００２４】
請求項１３に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサおよび傾きセンサおよび第１の記憶手段ならびに第２の記憶手段とともに携帯情報端末に搭載され、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、前記補正手段が、前記地磁気センサの測定データおよび前記傾きセンサによる前記携帯情報端末の傾斜角データを読み出した後に所定時間だけ経過した後の測定データおよび傾斜角データをも読み出し、各測定データを共に読み出された傾斜角データによって修正するデータ読み出し手段と、前記データ読み出し手段によって共に読み出された傾斜角データによって修正された現在の測定データと一つ前の測定データとの距離が所定範囲内であるか否かを判定することにより、現在の測定データが適正なデータであるか否かを判断するデータ格納判定手段と、前記データ格納判定手段によって現在の測定データが適正な測定データと判断された場合、前記第２の記憶手段に格納するデータ格納手段と、前記データ格納手段によって該測定データが前記第２の記憶手段に所定数格納された場合、前記第２の記憶手段から該測定データを読み出し、該測定データからオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、前記オフセット推定手段によって推定されたオフセット計測値の有効性を判定する有効性判定手段と、前記有効性判定手段によって前記オフセット計測値が有効と判断された場合、該オフセット計測値を前記第１の記憶手段に格納するオフセット格納手段と、を備え、前記有効性判定手段が、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差によって前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、現在の測定ポイントにおいて、一つ前の測定ポイントに比して地磁気センサの検知出力または傾きセンサの検知出力のいずれかが規定の量だけ変化した場合のみ測定データを取り込むため、地磁気が地面に対して垂直に走っている場合以外は、測定データがいつになっても取り込まれない問題を回避することが可能となる。
【００２５】
請求項１４に係る発明は、二軸の感度方向を有する地磁気センサを搭載した携帯情報端末であって、請求項１１から請求項１３のいずれかの項に記載の方位データ演算装置を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、二軸の感度方向を有する地磁気センサを搭載した携帯情報端末において、該地磁気センサが着磁したことによる出力のオフセットによる測定値への影響を簡便に補正することが可能となる。
【００２６】
請求項１５に係る発明は、三軸の感度方向を有する地磁気センサと、前記地磁気センサの着磁によるオフセットを補正する補正手段を備えた方位データ演算装置であって、前記地磁気センサにより二つの感度方向を含む面内の各測定点において測定された複数の測定データに基づいてオフセット計測値を推定するオフセット推定手段と、前記複数の測定データと前記推定されたオフセット計測値との座標上における距離をそれぞれ算出し、さらに、算出された各距離の平均値を算出する平均値算出手段と、算出された前記各距離の個々の値と前記各距離の平均値に基づいて標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、算出された前記標準偏差に基づいて、推定された前記オフセット計測値の有効性を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、ユーザが、携帯情報端末を回転させることなく、地磁気センサの出力のオフセットを補正することが可能となるので、携帯情報端末の説明書によって調べることなく簡便な操作によって、地磁気センサの出力のオフセットを補正することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
図１に示す構成の携帯電話機は、図２に示すように、操作キー類を有する筐体１と、液晶表示部を有する筐体２とから構成される。図２（ａ）は、携帯電話機の筐体１と筐体２とを開いた状態の斜視図であり、図２（ｂ）は携帯電話機の筐体１と筐体２とを閉じた状態において筐体２を見た正面図であり、図２（ｃ）は同状態において筐体１および筐体２を見た側面図であり、図２（ｄ）は同状態において筐体１を見た裏面図である。尚、図２（ａ）に示すように、筐体１の短手の辺に沿うＸ軸および筐体１の長手の辺に沿うＹ軸を想定する。尚、Ｘ軸およびＹ軸は互いに直交する。
【００２９】
ここで、携帯電話機の各筐体の各面を以下のように定義する。すなわち、筐体１の操作キー類を有する面を操作面とし、操作面と反対の面を背面とする。また、筐体２の面のうち、液晶表示部１８ａが設けられている面を主表示面とし、主表示面と反対の面をおもて面とする。
【００３０】
図１に示すように、携帯電話機は、ＲＦ（Radio  Frequency）アンテナ８と、制御部１０（制御手段）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４（第１の記憶手段）（第２の記憶手段）と、表示部１８ａ、１８ｂと、キー入力部２０と、切換スイッチ２１と、変復調部２２と、ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  
Access）部２３と、ＲＦ部２４と、マイク２７と、着信用スピーカ２８と、音声処理部２９と、地磁気センサ３０と、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信部７１と、ＧＰＳアンテナ７２と、携帯電話機に掛かる加速度を検知する加速度センサ８０と、バスライン９０とから構成される。
【００３１】
制御部１０は、電話機能プログラム及びその他のプログラムを実行することにより携帯電話機の各部を制御する。また、地磁気センサ３０の測定データを入力して方位を演算する（方位データ演算装置）。ＲＯＭ１２は、制御部１０が実行する送信時や着信時における各種電話機能プログラムや制御プログラム、その他の各種の固定データを格納している。ＲＡＭ１４には、制御部１０の動作中に使用するデータ等を一時的に記憶するワークエリア等が設定される。
【００３２】
ＲＦ部２４は、ＲＦアンテナ８によって受信された信号の周波数変換等を行う。変復調部２２は、該出力信号を復調してＣＤＭＡ部２３に出力する。ＣＤＭＡ部２３は、以下のように、スペクトラム拡散（Spread  Spectrum）または逆拡散を行う。すなわち、ＣＤＭＡ部２３は、変復調部２２の出力信号を逆拡散して、拡散前の信号を抽出して、音声処理部２９に出力する。また、ＣＤＭＡ部２３は、音声処理部２９の出力信号を拡散して変復調部２２に出力する。変復調部２２は、外部に送信する信号をＣＤＭＡ部２３から入力して変調を行い、変調後の信号をＲＦ部２４に出力する。そして、ＲＦ部２４は、該信号を周波数変換してＲＦアンテナ８から送信する。
【００３３】
キー入力部２０は、図２（ａ）に示すように、電話を受けるときに使用する開始キー３、電話を終了するときに使用する終了キー４と、数値キー及びコードキーからなるテンキー５と、リダイアルキー７と、切換スイッチ２１とを有している。
【００３４】
表示部１８ａ、１８ｂは、電子メールを送信する際に作成された文章の文字情報、各種メニューの内容等を含む各種データ、さらにはその詳細な内容等が表示されるようになっている。表示部１８ａは筐体１の操作面に設けられ、表示部１８ｂは筐体２のおもて面に設けられる。
音声処理部２９は、符号化手段としての符号化部（ＣＯＤＥＲ）と、復号化手段としての復号化部（ＤＥＣＯＤＥＲ）とを含んで構成され、ＣＤＭＡ部２３から出力された音声信号を復号し、受話用スピーカに出力する。また、マイク２７から入力された送話用の音声信号を圧縮符号化し、ＣＤＭＡ部２３に出力する。
【００３５】
ＧＰＳ受信部７１は、接続されるＧＰＳアンテナ７２によって、ＧＰＳを構成する複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受け、このＧＰＳ衛星から受けた信号を復調し、復調した信号をもとに当該ナビゲーション装置の現在位置を算出してその位置情報（緯度・経度）を求め、制御部１０に出力する。この現在位置を算出する処理は、従来のカーナビゲーションシステム等において行われる処理と同様のものである。
【００３６】
図３に示すように、地磁気センサ３０は、互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿った辺を有する正方形状であり、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に小さな厚みを有するＬＳＩ（Large  Scale  Integration）が作り込まれたＳｉ（シリコン）基板３０ａと、基板３０ａの上に形成された合計８個のＧＭＲ（Giant  Magnetoresistive）素子３１〜３８と、ＧＭＲ素子３１〜３８に、それぞれ、初期化用磁界を印加する初期化用のコイル４１〜４８と、コイル４１〜４８にそれぞれ接続され、コイル４１〜４８の各々の両端に所定の電圧を印加する駆動回路５１〜５８とを備えている。尚、基板３０ａ上には、地磁気センサ３０の温度を監視する温度センサ６０が設けられている。
【００３７】
第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１は、基板３０ａのＹ軸方向について中央部より下方にてＸ軸の負方向の端部近傍に形成され、磁化の向きが固定（ピン）された固着層（ピンド層）において、ピンされた磁化の向きはＸ軸の負方向となっている。第２のＸ軸方向のＧＭＲ素子３２は、基板３０ａのＹ軸方向について中央部より上方にてＸ軸の負方向の端部近傍に形成され、ピンされた磁化の向きはＸ軸の負方向となっている。第３のＸ軸方向のＧＭＲ素子３３は、基板３０ａのＹ軸方向について中央部より上方にてＸ軸の正方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＸ軸の正方向となっている。第４のＸ軸方向のＧＭＲ素子３４は、基板３０ａのＹ軸方向について中央部より下方にてＸ軸の正方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＸ軸の正方向となっている。
【００３８】
また、第１のＹ軸方向のＧＭＲ素子３５は、基板３０ａのＸ軸方向について中央部より左方にてＹ軸の正方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＹ軸の正方向となっている。第２のＹ軸方向のＧＭＲ素子３６は、基板３０ａのＸ軸方向について中央部より右方にてＹ軸の正方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＹ軸の正方向となっている。第３のＹ軸方向のＧＭＲ素子３７は、基板３０ａのＸ軸方向について中央部より右方にてＹ軸の負方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＹ軸の負方向となっている。第４のＹ軸方向のＧＭＲ素子３８は、基板３０ａのＸ軸方向について中央部より左方にてＹ軸の負方向の端部近傍に形成され、ピンド層においてピンされた磁化の向きはＹ軸の負方向となっている。
【００３９】
ＧＭＲ素子３１〜３８は、基板３０ａに配置された位置および向きを除き、同一構造を有している。従って、以下においては、第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１を代表例として説明する。
【００４０】
図４に示す第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１は、図５および図６に示すように、スピンバルブ膜ＳＶからなりＹ軸方向に長手方向を有する複数の幅狭帯状部３１ａ・・・３１ａと、各幅狭帯状部３１ａのＹ軸方向両端部の下方に形成されたコバルト（Ｃｏ）クロム（Ｃｒ）白金（Ｐｔ）等の硬質強磁性体であり、高保磁力、高角型比を有する材質からなるバイアス磁石膜（硬質強磁性体薄膜層）３１ｂ・・・３１ｂとを備えている。各幅狭帯状部３１ａは、各バイアス磁石膜３１ｂの上面にてＸ軸方向に伸び、隣接する幅狭帯状部３１ａと接合している。
【００４１】
第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１のスピンバルブ膜ＳＶは、図７に膜構成を示したように、基板３０ａの上に順に積層されたフリー層（自由層、自由磁化層）Ｆ、膜厚が２．４ｎｍ（２４Å）の銅（Ｃｕ）からなる導電性のスペーサ層Ｓ、ピンド層Ｐおよび膜厚が２．５ｎｍ（２５Å）のチタン（Ｔｉ）又はタンタル（Ｔａ）からなるキャッピング層Ｃを含んで構成されている。
【００４２】
フリー層Ｆは、外部磁界の向きに応じて磁化の向きが変化する層であり、基板３０ａの直上に形成された膜厚が８ｎｍ（８０Å）のコバルト（Ｃｏ）ジルコニウム（Ｚｒ）ニオブ（Ｎｂ）アモルファス磁性層３１−１と、ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層３１−１の上に形成された膜厚が３．３ｎｍ（３３Å）のニッケル（Ｎｉ）鉄（Ｆｅ）磁性層３１−２と、ＮｉＦｅ磁性層３１−２の上に形成された１〜３ｎｍ（１０〜３０Å）程度の膜厚のＣｏＦｅ層３１−３とからなっている。ＣｏＺｒＮｂアモルファス磁性層３１−１とＮｉＦｅ磁性層３１−２は、前述した軟質強磁性体薄膜層を構成している。ＣｏＦｅ層３１−３はＮｉＦｅ層３１−２のＮｉおよびスペーサ層ＳのＣｕ３１−４の拡散を防止するものである。尚、バイアス磁石膜３１ｂ・・・３１ｂは、フリー層Ｆの一軸異方性を維持するため、フリー層Ｆに対してＹ軸方向（図４および図５の幅広矢印にて示したＹ軸負方向）にバイアス磁界を与えている。
【００４３】
ピンド層Ｐは、膜厚が２．２ｎｍ（２２Å）のＣｏＦｅ磁性層３１−５と、Ｐｔを４５〜５５ｍｏｌ％含むＰｔマンガン（Ｍｎ）合金から形成した膜厚が２４ｎｍ（２４０Å）の反強磁性膜３１〜３６とを重ね合わせたものである。ＣｏＦｅ磁性層３１〜３５は、着磁（磁化）された反強磁性膜３１〜３６に交換結合的に裏打されることにより、前述したように、磁化の向きがＸ軸の負方向にピンされている。
【００４４】
このように構成された第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１は、図８において実線にて示したように、Ｘ軸に沿って変化する外部磁界に対し、−Ｈｃ〜＋Ｈｃの範囲において、外部磁界にほぼ比例して変化する抵抗値を呈し、図８において破線にて示したように、Ｙ軸に沿って変化する外部磁界に対して、ほぼ一定の抵抗値を呈する。
【００４５】
この地磁気センサ３０においては、図９に示したように、第１〜第４のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１〜３４をフルブリッジ接続することにより、Ｘ軸方向の磁界を検出するＸ軸方向の地磁気センサが構成される。図９において、各ＧＭＲ素子３１〜３４の中に付した矢印はＧＭＲ素子３１〜３４のピンド層がピンされた磁化の向きを示している。このような構成において、第２のＸ軸方向のＧＭＲ素子３２と第３のＸ軸方向のＧＭＲ素子３３との結合点Ｖａと、第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１と第４のＸ軸方向のＧＭＲ素子３４との結合点Ｖｂの間に一定の電位差が印加され、第１のＸ軸方向のＧＭＲ素子３１と第３のＸ軸方向のＧＭＲ素子３３との結合点Ｖcと、第２のＸ軸方向のＧＭＲ素子３２と第４のＸ軸方向のＧＭＲ素子３４との結合点Ｖdとの間の電位差（Ｖc−Ｖd）がセンサ出力Ｖoutとして取り出される。
【００４６】
この結果、Ｘ軸方向の地磁気センサは、図１０において実線にて示したように、Ｘ軸に沿って変化する外部磁界に対し、−Ｈc〜＋Ｈcの範囲において、外部磁界にほぼ比例して変化する出力電圧Ｖxoutを示し、図１０において破線にて示したように、Ｙ軸に沿って変化する外部磁界に対しては、ほぼ「０」の出力電圧を示す。
【００４７】
Ｙ軸方向の地磁気センサは、Ｘ軸方向の地磁気センサと同様に、第１〜第４のＹ軸方向のＧＭＲ素子３５〜３９がフルブリッジ接続されることにより構成され、Ｙ軸に沿って変化する外部磁界に対し、−Ｈｃ〜＋Ｈｃの範囲において、外部磁界にほぼ比例して変化する出力電圧Ｖyoutを示すとともに、Ｘ軸に沿って変化する外部磁界に対しては、ほぼ「０」の出力電圧を示す。以上説明したように、地磁気センサ３０は外部磁界を検出する。尚、地磁気センサ３０は、図示しない温度補償回路によって、温度センサ６０によって得られた温度の情報に基づいて磁気特性の温度補償を行う。
【００４８】
次に、携帯電話機の方位データ演算装置の方位測定方法の原理について、携帯電話機の操作面がほぼ水平な状態にて置かれ、地磁気センサ３０に加わる外部磁界が地磁気のみであるとして説明する。ここで、携帯電話機の方位ａｎｇとは、携帯電話機の筐体１の操作面がほぼ水平である場合において、携帯電話機の操作面手前部（例えば、マイク２７）から連結部の中央に向うベクトル、即ちＹ軸の正方向に向うベクトルの方位のこととする。
なお、本明細書において、方位ａｎｇの基準（０°）は西であり、同方位ａｎｇは、北、東、及び南の順に回転するにつれて、それぞれ９０°、１８０°および２７０°となるものとして定義する。
【００４９】
ところで、地磁気は南から北に向う磁界である。したがって、携帯電話機の筐体１の操作面がほぼ水平である場合、地磁気センサ３０のＸ軸方向の地磁気センサおよびＹ軸方向の地磁気センサの出力は、図１１に示したように、同携帯電話機１０の方位ａｎｇに対して余弦波状、及び正弦波状にそれぞれ変化する。尚、図１１のセンサ出力Ｓｘ、Ｓｙは規格化されているとする。規格化とは、Ｘ軸方向の地磁気センサの実際の出力を、携帯電話機の筐体１の操作面がほぼ水平である状態で３６０°回転した場合における出力の最大値と最小値の差の半分で除した値を規格化後出力Ｓｘとすることである。また、規格化とは、同様に、Ｙ軸方向の地磁気センサの実際の出力を、携帯電話機の筐体１の操作面がほぼ水平である状態で３６０°回転した場合における出力の最大値と最小値の差の半分で除した値を規格化後出力Ｓｙとすることである。
【００５０】
以上のことから、携帯電話機の方位ａｎｇは以下の（ａ）〜（ｄ）に場合分けして求めることができる。
（ａ）Ｓx、Ｓyについて、Ｓx＞０、且つ、｜Ｓx｜＞｜Ｓy｜が成立すると、方位ａｎｇ＝ｔａｎ−１（Ｓy／Ｓx）となる。
（ｂ）Ｓx＜０、且つ、｜Ｓx｜＞｜Ｓy｜が成立すると、ａｎｇ＝１８０°＋ｔａｎ−１（Ｓy／Ｓx）となる。
（ｃ）Ｓy＞０、且つ、｜Ｓx｜＜｜Ｓy｜が成立すると、ａｎｇ＝ ９０°−ｔａｎ−１（Ｓｘ／Ｓy）となる。
（ｄ）Ｓy＜０、且つ、｜Ｓx｜＜｜Ｓy｜が成立すると、ａｎｇ＝２７０°−ｔａｎ−１（Ｓx／Ｓy）となる。
但し、上記（ａ）〜（ｄ）の何れかにより求められた方位ａｎｇが負の場合は、同方位ａｎｇに３６０°を加えた値を方位ａｎｇとする。また、求められた方位ａｎｇが３６０°以上であれば、同方位ａｎｇから３６０°を減じた値を方位ａｎｇとする。
【００５１】
しかし、携帯電話機内には、前述したように、スピーカ２８に代表されるように多くの永久磁石部品が含まれ、これらの部品から磁場が漏洩している。そのため、携帯電話機内の所定箇所に配置された地磁気センサ３０には、これらの永久磁石部品による漏洩磁界（地磁気以外による外部磁界）が加わっている。この結果、Ｘ軸方向の地磁気センサの出力は、漏洩磁界のＸ軸成分に応じた出力だけシフト（平行移動）し、同様に、Ｙ軸方向の地磁気センサの出力は、漏洩磁界のＹ軸成分に応じた出力だけシフトする。この出力のシフトをオフセットと言い、このＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれのシフトの量をオフセット計測値とする。そのため、携帯電話機において正確な方位を測定するためには、上述したオフセット計測値をＸ軸、Ｙ軸それぞれの出力値から差し引くといった、出力の補正を行う必要がある。ここで、オフセット計測値は前述したように、携帯電話機内部にある軟質強磁性体による影響のため、実際に各ポイントにて測定し、その有効性を判定する必要がある。
【００５２】
次に、地磁気センサ３０に地磁気および漏洩磁界が外部磁界として加わる場合に、方位データ演算装置において、上述したようにオフセット計測値を推定し、有効性を判定する方法の原理について説明する。
携帯電話機を、予め定められた時間間隔にて外部磁気を測定するように構成する。そして、図１２に示すように、携帯電話機をＸ軸、Ｙ軸の感度方向を含む面、例えば、水平面のような、単一面上にて振り、その間に、複数の測定ポイントにおける外部磁気の測定を行い、推定されたオフセット計測値の有効性を、該測定データから判定する。
【００５３】
ここで、求めるべきオフセット計測値をＸo、Ｙo、地磁気センサ３０が出力する値をプロットすることにより描かれる方位円の半径をＲとすると、以下の関係が成立する。
（Ｘ−Ｘo）2  ＋（Ｙ−Ｙo）2  ＝  Ｒ2  
∴Ｒ2  −Ｘo2  −Ｙo2  ＋２ＸＸo ＋２ＹＹo ＝  Ｘ2  ＋Ｙ2  ・・・・・（式11）
また、測定ポイントにおいて測定された外部磁気を、座標値（Ｘi，Ｙi）（i＝１，２，３，・・・，Ｎ）として、最小二乗誤差εを以下のように定義する。そして、該最小二乗誤差εが最小になる座標値を算出する、最小二乗法によって、地磁気センサ３０の方位円の原点を求めることにより、オフセット計測値を推定する（オフセット推定ステップ）（オフセット推定手段）。
【００５４】
【数１】
2006047299.tif 000003
【００５５】
ここで、ａi＝（Ｘi2  ＋Ｙi2  ）、ｂi＝−２Ｘi  、ｃi＝−２Ｙi  、Ｄ＝（Ｘo2  ＋Ｙo2  ）−  Ｒ2  とおくと、［数２］となる。
【００５６】
【数２】
2006047299.tif 000004
【００５７】
このとき、最小二乗誤差εを最小とする条件は、Ｘo、Ｙo、ＺoおよびＤをεの独立変数とし、εをＸo、Ｙo、ＺoおよびＤで微分することにより［数3］となる。
【００５８】
【数３】
2006047299.tif 000005
【００５９】
また、（式14）〜（式16）から、以下の方程式を解くことによってオフセット計測値Ｘo、Ｙoが求められる。このＸo、Ｙo から得られる座標（Ｘo，Ｙo）が方位円の原点（中心点）となる。
【００６０】
【数４】
2006047299.tif 000006
但し、［数4］において、［数5］に示した表記を用いている。
【００６１】
【数５】
2006047299.tif 000007
【００６２】
次に、標準偏差σを、求める方法について説明する。オフセット測定データである各測定値ｍiおよび各測定点データとオフセット計測値により得られる方位円の原点との距離である各測定値ｍiについての平均値Ａから算出する（平均値算出ステップ）（平均値算出手段）（標準偏差算出手段）。まず、各測定値ｍｉは、測定ポイントにおいて測定された外部磁気を示す測定データ（Ｘｉ、Ｙｉ）と、オフセット計測値である方位円の原点（中心）（Ｘｏ、Ｙｏ）との座標上の距離により求められる。
【００６３】
【数６】
2006047299.tif 000008
【００６４】
次に、この測定値ｍｉの平均値を算出する。
【００６５】
【数７】
2006047299.tif 000009
【００６６】
これらに基づき、標準偏差はｍｉおよびＡにより、以下の式により表される。
【数８】
2006047299.tif 000010
【００６７】
さらに、標準偏差は
【００６８】
【数９】
2006047299.tif 000011
【００６９】
で表されるので、これに［数６］を適用し、標準偏差は、推定されたオフセット計測値（Ｘｏ、Ｙｏ）と測定データ（Ｘｉ、Ｙｉ）を用いて求められる方位円の半径を用いて、［数１０］で表される。
【００７０】
【数１０】
2006047299.tif 000012
【００７１】
そして次に、推定されたオフセット計測値（Ｘｏ、Ｙｏ）の有効性を判定する（判定手段）（有効性判断ステップ）。
【００７２】
地磁気センサ３０が出力する方位円を構成する各測定データの分布から、平均半径に対して大きくなるものが多く存在すると、該測定データが無効であるものとし、下記の式により、標準偏差が所定値より小さいことを条件として、該オフセット計測値の有効性を判断する。
σ＜Ｆ  ・・・・・（式22）
【００７３】
このとき、地磁気センサにおいては、１６方位を判別できることが通常の要求仕様であるため、オフセット計測値の誤差が地磁気の１／５に相当する量以下に収まっている必要がある。そのため、方位円半径が２σにおいて、地磁気の１／５に収まっていればよいと判断されることより、上述したＦは地磁気の１／１０の磁気量である０．０３Ｏｅ（エルステッド）に相当する量が好ましいことになる。
【００７４】
次に、本実施形態による携帯電話機の方位データ演算装置による地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を説明する。オフセットのキャリブレーションとは、外部磁気を測定し、得られた測定データを基にオフセット値を算出し、算出されたオフセット値を地磁気センサのオフセットとして更新（設定）することをいう。
先ず、携帯電話機の電源が投入され、携帯電話機の動作が開始する。以下、図１３に示すフローチャートを参照して、携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を説明する。尚、ＲＡＭ１４には、先回の動作時に得られたオフセット計測値が格納されているとする。
【００７５】
先ず、携帯電話機においてオフセットのキャリブレーションを指示するキャリブレーション開始ボタン（トリガーキー）がＯＮされて（ステップＳａ１）、制御部１０が、地磁気センサ３０に外部の磁気を測定する指示をする（ステップＳａ２）。次に、制御部１０は地磁気センサ３０から測定データを読み出し（ステップＳａ３）、該データをＲＡＭ１４に格納する（ステップＳａ４）。次に、ＲＡＭ１４に格納されたデータの数が、予め定められた数に達したか否かが制御部１０により判断される。判断が「ＮＯ」であった場合、まだ、ＲＡＭ１４に格納されたデータの数が予め定められた数に達していないので、０．１ｓｅｃ．だけ待った（ステップＳａ６）後に、ステップＳａ２に戻り、以下のステップＳａ２〜Ｓａ５の動作を制御部１０が繰り返す（データ格納手段）。
【００７６】
一方、ステップＳａ５における判断が「ＹＥＳ」であった場合、ステップＳａ７に移行し、制御部１０において、オフセット計測値の推定が行われる。次に、制御部１０において前述した標準偏差σの算出を行い、推定されたオフセット計測値が有効であるか否かが判断される（ステップＳａ８）（有効性判定ステップ）（有効性判定手段）。判断が「ＹＥＳ」であった場合、制御部１０の制御の下、ＲＡＭ１４にオフセット計測値が格納される（ステップＳａ９）（オフセット格納手段）。尚、先にＲＡＭ１４に格納されていたオフセット計測値は、制御部１０の制御の下、ステップＳａ９において算出されたオフセット計測値に更新される。
そして、携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作が終了する。一方、ステップＳａ８における判断が「ＮＯ」であった場合、ＲＡＭ１４において格納されているオフセット計測値が更新されることなく、携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作が終了する。このとき、オフセット計測値としては、前回のキャリブレーション動作において更新され、ＲＡＭ１４に保存されていたオフセット計測値をそのまま用いる。
【００７７】
以上のように、本実施形態によれば、詳細な説明書を参照することなく、簡単な操作によって地磁気センサのオフセットのキャリブレーションを実施でき、携帯電話機がオフセットのキャリブレーションの成否を判定して、適正なキャリブレーションが行われたときのみ、オフセット計測値を更新することが可能になる。そのため、簡単な操作にて、しかも、確実に測定データの補正を行うことができる。
【００７８】
尚、本実施形態においては、地磁気センサとして二軸の地磁気センサを想定したが、３軸の地磁気センサを用いても同様な動作を実現することが可能である。この場合、二軸の地磁気センサでは二つの感度方向を含む面内で左右に振ることによりオフセットのキャリブレーションが行えるのに対し、三軸では、図１４に示すように、三つの感度方向のうち、二つの感度方向を含む面内で（例えば左右に）、および上記とは異なる感度方向を含む別の面内で（例えば上下に）、振ることによりオフセットのキャリブレーションが行える。
尚、図１５に示すように、紙面上に携帯電話機を配置したときに、地磁気が紙面の横方向に走っているような特殊な位置関係にある場合では、紙面に対して垂直な方向となる上下（前後）に携帯電話機を振っても、地磁気センサと地磁気との相対関係が変化しないため、このようなときは他の方向に振ることにより、オフセットのキャリブレーションを行えるようにすることができる。
【００７９】
また、二軸の地磁気センサにおいて、前述したオフセットのキャリブレーションが行われる場合においても、図１６に示すように紙面と垂直方向に地磁気が走っている場合は、地磁気センサと地磁気との相対位置関係は、センサを図示するように振っても変化しない。しかし、この場合も、地磁気センサが半径０の方位円を出力しているとして、オフセットは演算処理され、正しく求められる。
【００８０】
また、本実施形態においては、地磁気センサとして、ＧＭＲ素子を想定したが、地磁気センサの種類はこれに限定されず、ＴＭＲ（Tunneling  Magnetoresistive）素子、ＭＲ（Magnetoresistive）素子等の磁気抵抗効果素子や、ホール素子、ＭＩ(Magneto  Impedance)素子、フラックスゲートセンサ等、どんなものでもよい。
特に、ホール素子のような特性の温度変化の激しい素子では、温度によるオフセット変化を補正するために使用できる。またＭＩ素子のような着磁しやすいものでは、素子自身の着磁による影響の除去手段として有効である。
【００８１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態における携帯電話機のブロック構成は第１の実施形態と同一であるが、制御部１０のオフセットのキャリブレーションの処理が第１の実施形態と異なっている。以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。
【００８２】
図１７に示すように、先ず、ステップＳｂ１〜Ｓｂ２の処置が行われる。この処理は、図１３に示すステップＳａ１〜Ｓａ２の処理と同じである。次に、制御部１０は地磁気センサ３０から測定データを読み込む（ステップＳｂ３）（データ読み出し手段）。（ステップＳｂ３）（データ読み出し手段）。次に、ステップＳｂ３において地磁気センサ３０から読み出された現在の測定データと、既に読み込まれている一つ前の測定データとの座標上における距離が所定値以上であるかどうかを判定することにより、ＲＡＭ１４に格納すべきデータであるか否かが判断される（ステップＳｂ４）（データ格納判定手段）。判断の方法については後述する。判断が「ＹＥＳ」であった場合、ステップＳｂ５に移行し、現在のデータをＲＡＭ１４に格納する（ステップＳｂ６）（データ格納手段）。に、ＲＡＭ１４に格納されたデータの数が、予め定められた数に達したか否かが判断される。判断が「ＮＯ」であった場合、まだ、ＲＡＭ１４に格納されたデータの数が予め定められた数に達していないので、０．１ｓｅｃ．だけ待った（ステップＳｂ７）後に、ステップＳｂ２に戻り、以下のステップＳｂ２〜Ｓｂ６の動作を繰り返す。
【００８３】
一方、ステップＳｂ４における判断が、「ＮＯ」であった場合、ステップＳｂ７に移行し、０．１ｓｅｃ．だけ待った後に、ステップＳｂ２に戻り、以下のステップＳｂ２〜Ｓｂ６の動作を繰り返す。
【００８４】
一方、ステップＳｂ６における判断が「ＹＥＳ」であった場合、ステップＳｂ８に移行し、ステップＳｂ８〜Ｓｂ１０の処置が行われる。この処理は、図１３に示すステップＳａ７〜Ｓａ９の処理と同じである。以上の処理にて、携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作が終了する。
【００８５】
次に、ステップＳｂ３において地磁気センサ３０から読み出されたデータがＲＡＭ１４に格納すべきデータであるか否かを、ステップＳｂ４において判断する方法について説明する。ここで、格納判定するデータをＸ、Ｙ、データＸ、Ｙを採取する直前にＲＡＭ１４に格納されたデータをＸp、Ｙpとして、以下の条件を満たした場合のみ、データＸ、ＹをＲＡＭ１４に格納する。
【００８６】
【数１１】
2006047299.tif 000013
【００８７】
以上のように、本実施形態によれば、次の様な問題を回避することができる。すなわち、第１の実施形態において、ユーザが携帯電話機を殆ど動かしていない場合にデータを取り込んである一点の近傍にデータが集中したり、ユーザが携帯電話機を動かすスピードが均一でなく、データの密度にむらができる問題を回避することができる。
【００８８】
ここで、測定ポイントの数は、測定範囲（地磁気センサの回転角度）が９０°のときにおいて、２０ポイント以上あることが望ましく、それ故に、座標上における測定ポイント間の距離は、方位円半径の１／１０より小さいことが必要となる。以上のことより、地磁気センサ３０からデータを読み出す処理を、ある時間間隔毎に行わずに、測定ポイント間の距離を方位円半径の１／１０より小さくするような回転角度にて地磁気センサ３０を回すことによって行ってもよい。
【００８９】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
この第２の実施形態における携帯電話機のブロック構成は第１〜第２の実施形態と同一であるが、制御部１０のオフセットのキャリブレーションの処理が第１〜第２の実施形態を組み合わせたものとなっている。以下、本実施形態について説明する。尚、フローチャートについては、図１３および図１７を組み合わせたものとし、図示を省略する。
【００９０】
このとき、図１３におけるステップＳａ２〜Ｓａ６の処理と図１７におけるステップＳｂ２からＳｂ７の処理を並行して行い、いずれか一方の処理によってＲＡＭ１４に格納されるデータ数が予め定められた数を超えたときに、ステップＳａ７もしくステップＳｂ８におけるオフセット推定を行う。ただし、所定の数は図１３の処理によるデータ数を図１７の処理によるデータ数をより大きく採る必要がある。例えば、前者を後者の１０倍採ることが望ましい。
【００９１】
以上のように、本実施形態によれば、次の様な問題を回避することができる。すなわち、第２の実施形態において、図１６に示すように、二軸の地磁気センサを備えた携帯電話機を、地磁気に対して垂直に振る場合に、地磁気センサの測定値が一定値以上変化しないために、携帯電話機が振られていることを捕捉できず、いつまで経ってもＲＡＭ１４にデータが格納されないという問題を回避することができる。
【００９２】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態における携帯電話機のブロック構成（図１８）および動作は、第１〜第３の実施形態と類似しているが、構成要素として、傾きセンサ８１が追加されている。また、制御部１０のオフセットのキャリブレーションの処理が第２の実施形態と一部異なっている。以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。
【００９３】
図１９に示すように、本実施形態に係る携帯電話機は、傾きセンサ８１が取り付けられている。傾きセンサ８１の例として、例えば、地磁気センサ３０に隣接して取り付けられて、固定電極と可動電極が一定の間隔を置いて対向し、傾きセンサ８１が傾くことにより可動電極と固定電極との間隔が変化して、それらにより形成される容量値が変化する、容量変化型のセンサがある。
【００９４】
次に、本実施形態による携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を図２０に示すフローチャートを参照して説明する。尚、本実施形態における携帯電話機の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作は、ステップＳｃ３以外（ステップＳｃ１〜Ｓｃ２、ステップＳｃ４〜Ｓｃ１０）が、第２の実施形態における、ステップＳｂ１〜Ｓｂ２、ステップＳｂ４〜Ｓｂ１０と同一であるので、相違点のみ説明する。
【００９５】
すなわち、ステップＳｃ３において、制御部１０は、地磁気センサ３０による地磁気の検出結果のみならず、傾きセンサ８１による傾きの検出結果をも一定の時間をおいて入力し、傾きセンサ８１によって検出された傾きデータと前回検出された傾きデータとの差分値を算出し、算出された差分値が所定値以上である場合に現在の測定データをＲＡＭ１４に取り込む。
【００９６】
以上のように、本実施形態によれば、次の様な問題を回避することができる。すなわち、地磁気が地面に対して垂直に走っている場合以外は、第２の実施形態において、二軸の地磁気センサを備えた携帯電話機を、地磁気に対して垂直に振る場合に、地磁気センサの測定値が一定値以上変化しないために、携帯電話機が振られていることを認識できず、いつまで経ってもＲＡＭ１４にデータが格納されないという問題を、傾きセンサ８１によって携帯電話機が振られていることを認識することによって回避することができる。また、データ密度もユーザが振るスピードに依存することなく、ユーザに振られた範囲にて均一なものとすることができる。また、傾きセンサ８１の検出結果は、方位表示における傾き補正にも活用することができる。
【００９７】
尚、本実施形態においては、傾きセンサ８１として、容量変化型センサを想定したが、傾きセンサの種類はこれに限定されず、どんなものでもよい。
【００９８】
また、推定されたオフセットが有効でないと判断された場合、表示部１８ａ、または１８ｂにその旨を表示させるようにしてもよい。
【００９９】
また、推定されたオフセットが有効でないと判断されたことが表示された後に、特定のキー操作によって、オフセットのキャリブレーションを再び行えるようにしてもよい。
【０１００】
また、オフセットのキャリブレーションを再び行う場合、新たに測定された測定データとＲＡＭ１４に格納されている測定データとを比較して、適正なデータのみをＲＡＭ１４に格納するようにするのが望ましい。例えば、新たに測定された測定データとＲＡＭ１４に格納されている測定データとを、それぞれ、オフセット計測値との距離を求めて、該距離が方位円の平均半径に近い方のデータをＲＡＭ１４に格納するのが望ましい。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施形態における携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１〜第３の実施形態における携帯電話機の外観を示す図である。
【図３】本発明の第１〜第４の実施形態における地磁気センサ３０の概略平面図である。
【図４】図３における地磁気センサ３０のＧＭＲ素子３１およびコイル４１の部分拡大平面図である。
【図５】図３におけるＧＭＲ素子３１の平面図である。
【図６】図４の３−３線に沿った平面にてＧＭＲ素子３１およびコイル４１を切断した概略断面図である。
【図７】図４におけるＧＭＲ素子３１のスピンバルブ膜構成を示す図である。
【図８】図４におけるＧＭＲ素子３１の外部磁界に対する抵抗値の変化を示したグラフである。
【図９】図４におけるＧＭＲ素子３１および同構造のＧＭＲ素子３２〜３４を備えるＸ軸方向の地磁気センサの等価回路図である。
【図１０】図９におけるＸ軸方向の地磁気センサのＸ軸方向に変化する外部磁界およびＹ軸方向に変化する磁界に対する出力電圧の変化を示したグラフである。
【図１１】同実施形態におけるＸ軸方向の地磁気センサおよびＹ軸方向の地磁気センサの方位に対する出力を示したグラフである。
【図１２】同実施形態における携帯電話機を、例えば、水平面のような、単一面上にて振る様子を示した図である。
【図１３】同実施形態における携帯電話機内の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を示すフローチャートである。
【図１４】同実施形態における３軸の地磁気センサを備えた携帯電話機を、前後に振る様子を示した図である。
【図１５】同実施形態における３軸の地磁気センサを備えた携帯電話機を、地磁気と垂直に振る様子を示した図である。
【図１６】同実施形態における二軸の地磁気センサを備えた携帯電話機を、地磁気と垂直に振る様子を示した図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における携帯電話機内の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施形態における携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図１９】同実施形態における携帯電話機の外観を示す図である。
【図２０】同実施形態における携帯電話機内の地磁気センサ３０のオフセットのキャリブレーションの動作を示すフローチャートである。
【図２１】従来における地磁気センサの検出値によって描かれる方位円を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１、２・・・筐体、３・・・開始キー、４・・・終了キー、５・・・テンキー、７・・・リダイアルキー、８・・・ＲＦ（Radio  Frequency）アンテナ、１０・・・制御部（方位データ演算装置）、１２・・・ＲＯＭ（Read Only Memory）、１４・・・ＲＡＭ（Random Access Memory）（第１の記憶手段）（第２の記憶手段）、１８ａ、１８ｂ・・・表示部、２０・・・キー入力部、２１・・・切換スイッチ、２２・・・変復調部、２３・・・ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access）部、２４・・・ＲＦ部、２７・・・マイク、２８・・・着信用スピーカ、２９・・・音声処理部、３０・・・地磁気センサ、３０ａ・・・基板、３１〜３８・・・ＧＭＲ（Giant  Magneto  Resistive）素子、３１ａ・・・幅狭帯状部、３１ｂ・・・バイアス磁石膜（硬質強磁性体薄膜層）、３１−１・・・コバルト（Ｃｏ）ジルコニウム（Ｚｒ）ニオブ（Ｎｂ）アモルファス磁性層、３１−２・・・ニッケル（Ｎｉ）鉄（Ｆｅ）磁性層、３１−３、５・・・ＣｏＦｅ磁性層、３１−４・・・銅（Ｃｕ）層、３１−６・・・反強磁性膜（（Ｐｔ）マンガン（Ｍｎ）層）、３１−７・・・チタン（Ｔｉ）層、４１〜４８・・・コイル、５１〜５８・・・駆動回路、６０・・・温度センサ、７１・・・ＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信部、７２・・・ＧＰＳアンテナ、８０・・・加速度センサ、８１・・・傾きセンサ、９０・・・バスライン、Ｃ・・・キャッピング層、Ｆ・・・フリー層（自由層、自由磁化層）、Ｐ・・・ピンド層（固着層）、Ｓ・・・スペーサ層、ＳＶ・・・スピンバルブ膜
【図１】
2006047299.tif 000014
【図２】
2006047299.tif 000015
【図３】
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【図４】
2006047299.tif 000017
【図５】
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【図６】
2006047299.tif 000019
【図７】
2006047299.tif 000020
【図８】
2006047299.tif 000021
【図９】
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【図１０】
2006047299.tif 000023
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006047299.tif 000026
【図１４】
2006047299.tif 000027
【図１５】
2006047299.tif 000028
【図１６】
2006047299.tif 000029
【図１７】
2006047299.tif 000030
【図１８】
2006047299.tif 000031
【図１９】
2006047299.tif 000032
【図２０】
2006047299.tif 000033
【図２１】
2006047299.tif 000034